Согласно специальной теории относительности самой высокой скоростью обладает безмассовая элементарная частица фотон в вакууме, скорость частицы около 300 000 км/с, что мы называем скоростью света. Но согласно экспериментально доказанным явлениям в квантовой механике скорость света это далеко не предел, есть способы взаимодействия, которые намного быстрее.
В квантовой механике существует явление квантовой запутанности, при котором квантовые состояния нескольких частиц зависимы друг от друга и изначально находятся в запутанном состоянии, но если у первой частицы измерить спин, то у второй связанной частицы спин всегда будет противоположным. Причем информация о спине передается мгновенно не зависимо от расстояний между частицами в том числе за пределами любых известных современной наукой взаимодействиями и быстрее скорости света.
Это противоречит теории относительности, физике и здравому смыслу, по мнению физиков является одним из доказательств нереальности нашего мира. В 1935 году был сформулирован ЭПР-парадокс с попыткой высмеивания теорий квантовой механики, появился термин "жуткие дальнодействия", но позже после ряда опытов и экспериментов ученым стало уже не до смеха.
В 1964 году физик Джон Белл сформулировал неравенства Белла, которые имели два решения.
Если состояния двух запутанных частиц определенны в момент разделения, то должно выполняться одно неравенство Белла. Если состояния двух запутанных частиц неопределенны до измерения состояния одной из них, то должно выполняться другое неравенство.
Появилась математическая база для проведения опытов и результаты не заставили себя ждать. В период с 1972 по 1989 экспериментально полностью опровергнут принцип локального взаимодействия частиц. Оказалось, что для фотонов справедливы законы квантовой механики и информация о спине для запутанных фотонов передается мгновенно независимо от расстояния и движется быстрее скорости света.
На сегодняшний день самый масштабный опыт проведен на Канарских островах, потоки запутанных фотонов разнесены на расстояние 144 км, регистрирующие лаборатории находятся на островах Тенерифе и Пальма. Принцип квантовой запутанности экспериментом в очередной раз подтвержден.
Вопросом будущего является исследование явления квантовой запутанности для частиц, имеющих массу, например для электронов. Но уже сегодня мы знаем о том, что скорость света не самая высокая во вселенной, скорости взаимодействия частиц могут быть бесконечно большими.
Ставьте лайки, подписывайтесь на канал, делитесь ссылками в социальных сетях, дальше будет интереснее.
